【摘要】：目前國(guó)內(nèi)針對(duì)低合金高強(qiáng)鋼的焊接研究還主要集中在1000MPa級(jí)及以下鋼種。隨強(qiáng)度級(jí)別提高,焊接過程中會(huì)面臨焊縫強(qiáng)韌化以及熱影響區(qū)性能惡化等焊接難題。本文針對(duì)屈服強(qiáng)度1200MPa級(jí)低合金高強(qiáng)鋼,通過焊接熱模擬試驗(yàn)、斜Y坡口裂紋試驗(yàn)以及熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)等焊接性能試驗(yàn)研究,對(duì)試驗(yàn)鋼的焊接性能進(jìn)行評(píng)價(jià);并采用GHS50NS鐵素體焊絲,分別在焊前預(yù)熱60℃,16、20、25KJ/cm熱輸入,100～110、140～150℃道間溫度及150、200、250℃后熱溫度條件下進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn),研究試驗(yàn)鋼的適宜焊接工藝。試驗(yàn)鋼為礦山機(jī)械用耐磨鋼板,焊接接頭起到連接作用而非主要受力部位,其抗拉強(qiáng)度達(dá)到600～700MPa即能滿足強(qiáng)度要求。傳統(tǒng)焊接方案采用ER307Si奧氏體焊材,匹配本文試驗(yàn)焊絲既能提高焊接接頭強(qiáng)度水平,又使焊接材料成本降低約40%。研究結(jié)果對(duì)該強(qiáng)度級(jí)別鋼材的焊接性研究以及采用低強(qiáng)匹配的GHS50NS焊絲時(shí)焊接工藝的制定具有一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。本文得出的結(jié)論如下:(1)根據(jù)熱模擬試驗(yàn)結(jié)果,獲得了試驗(yàn)鋼CGHAZ的SH-CCT曲線,當(dāng)冷卻速率較慢(t8/5=600～2 000 s),CGHAZ組織為粒狀貝氏體;當(dāng)冷速較快(t8/520 s)時(shí),得到板條馬氏體組織;在較寬冷速范圍內(nèi)(t8/5=100～600 s),CGHAZ為板條貝氏體與粒狀貝氏體混合組織。試驗(yàn)鋼在焊接過程中CGHAZ的硬度隨t8/5冷卻時(shí)間的增大而逐漸降低,最高硬度達(dá)477 HV5。t8/5為60s時(shí)CGHAZ區(qū)域產(chǎn)生軟化現(xiàn)象。制定焊接規(guī)范時(shí),應(yīng)控制焊接熱輸入,t8/5冷卻時(shí)間宜小于30 s,獲得板條馬氏體或板條馬氏體+少量板條貝氏體組織。試驗(yàn)鋼焊接時(shí)淬硬及冷裂紋形成傾向較為顯著,宜采取焊前預(yù)熱和焊后熱處理措施避免熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。(2)焊接工藝試驗(yàn)結(jié)果表明:試驗(yàn)鋼焊縫金屬綜合力學(xué)性能隨焊接熱輸入增加而先增后降,隨道間溫度增加而增強(qiáng),焊后消氫熱處理溫度對(duì)焊接接頭組織及性能無明顯影響。采用GHS50NS焊絲對(duì)試驗(yàn)鋼進(jìn)行熔化極混合氣體(80%Ar+20%CO2)保護(hù)焊時(shí),在母材焊前預(yù)熱溫度60℃,熱輸入為20KJ/cm,道間溫度140～15℃以及焊后150℃×2h消氫熱處理?xiàng)l件下,焊接接頭強(qiáng)韌性匹配最佳,可獲得結(jié)合質(zhì)量良好的焊接接頭。GHS50NS焊絲與試驗(yàn)鋼的焊接匹配性能良好。
[Abstract]:At present, the welding research of low-alloy high-strength steel is mainly focused on 1000MPa grade and below. With the increase of strength level, welding process will be faced with welding problems such as weld strength and toughness and deterioration of heat affected zone properties. In this paper, the weldability of 1200MPa low alloy high strength steel with yield strength is evaluated by welding thermal simulation test, slanting Y groove crack test and maximum hardness test of heat affected zone. Using GHS50NS ferrite welding wire, the welding process tests were carried out under the preheating temperature of 60 鈩，

本文編號(hào)：2368076